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JP2000084589A - コークス工場排水の処理方法 - Google Patents

コークス工場排水の処理方法

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Publication number
JP2000084589A
JP2000084589A JP10255330A JP25533098A JP2000084589A JP 2000084589 A JP2000084589 A JP 2000084589A JP 10255330 A JP10255330 A JP 10255330A JP 25533098 A JP25533098 A JP 25533098A JP 2000084589 A JP2000084589 A JP 2000084589A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ammonia
wastewater
treatment
coke plant
coagulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10255330A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigenori Ogawa
重徳 小川
Yoichi Murai
洋一 村井
Yoichi Nakamura
洋一 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Chemical Co Ltd filed Critical Nippon Steel Chemical Co Ltd
Priority to JP10255330A priority Critical patent/JP2000084589A/ja
Publication of JP2000084589A publication Critical patent/JP2000084589A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理された排水中の残存アンモニア分を更に
低減し、供給排水の有する顕熱を最大限に有効利用する
ことができるコークス工場排水の処理方法を提供する。 【解決手段】 コークス工場排水を先ずアンモニア除去
処理し、次いでこの処理液を第一鉄塩添加により凝集沈
殿処理したのち活性汚泥処理することを特徴とするコー
クス工場排水の処理方法。凝集沈殿処理に荷電剤を添加
することがよく、アンモニア除去処理をガス循環法によ
り行うことがよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭のコークス化
に由来し、かつアンモニア、フェノール類、シアン、C
OD成分等の有害物質を含有するコークス工場排水か
ら、これらの有害物質を効率的に除去する方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】コークス工場では、石炭を高温乾留して
コークスを製造する際に、石炭に含まれる水分やコーク
ス化に伴って生成する水分が凝縮し、コークス工場排水
(安水、ガス液とも称される)として排出される。この
コークス工場排水には、アンモニア、フェノール類を始
め、シアン化物、イオウ化合物、油分、その他COD成
分等の有害物質を多量に含有する。これらの有害物質
は、シアン化物や硫化水素のように極めて毒性の強い物
質であったり、水質汚染や大気汚染を引き起こすもので
あり、これらを除去して無害化する必要がある。
【0003】最も一般的な排水処理方法である活性汚泥
処理は、フェノール類、COD成分等を効率よく除去で
きるが、活性汚泥処理のみでは規制値以下に低減するこ
とが困難な有害物質、例えばアンモニア、シアン化物等
は別に除去する必要がある。また、活性汚泥処理は生物
学的処理であるため、微生物に対し有害物質を予め除去
する前処理が必要となる。
【0004】このため、従来のコークス工場排水の処理
方法では、アンモニア除去処理、シアン等の凝集沈殿処
理、油分の吸着処理等の各種処理技術が活性汚泥処理の
前処理や後処理として組み込まれた様々な処理方法が実
施されている。例えば、特公昭55−18152号公報
には、コークス工場排水を第一鉄塩添加による凝集沈殿
処理した後、アンモニア除去処理し、次いで活性汚泥処
理する方法が提案されている。この方法においては、活
性汚泥処理の前処理として、先ず活性汚泥に有害なシア
ン化物、タール分等を凝集沈殿処理し、次いでアンモニ
ア除去処理している。
【0005】この処理方法では、回収したアンモニアに
硫化水素やシアン化水素が含まれるとアンモニアの利用
に問題を生じ、またタールが混入するとアンモニアを硫
安として回収する場合に硫安が着色するため、凝集沈殿
処理をアンモニア除去処理に先行させるとしている。し
かしながら、この方法においては、最初に第一鉄塩添加
による凝集沈殿処理を行うので、排水中に含まれるアン
モニウムイオンから揮発性のないアンモニウム塩を生成
し、これが次のアンモニア除去処理で完全に除去でき
ず、処理済の排水中に残存することが判明した。海水の
富栄養化防止のため、排水中のアンモニア、硝酸等の全
窒素分を更に低減することが求められる状況下にあっ
て、この処理方法では対応しきれないという問題が生じ
た。
【0006】また、従来のアンモニア除去処理は、コー
クス工場排水を蒸留してアンモニア水として回収する方
法が一般的であるが、この方法では多量のスチームを必
要とし、コークス工場排水処理の大幅なコスト増加を招
いていた。これを解決するものとして、前記の特公昭5
5−18152号公報に記載のコークス工場排水処理方
法には、排水にガス(通常は空気)を導入しアンモニア
を追い出し、アンモニア随伴ガスを硫酸等で中和して硫
安等として回収し、脱アンモニアガスを追い出し工程に
循環する方法が提案されている。この方法は、アンモニ
アの中和熱や硫酸の希釈熱を有効利用するので、スチー
ム消費量は供給排水の予熱だけでよく、従来の蒸留法の
スチーム消費量(0.1〜0.15t/m3排水)に対し約
1/20〜1/30(0.05t/m3排水)で済む省エネ
ルギープロセスである。しかし、更なる省エネルギーに
は、供給されるコークス工場排水の有する顕熱を利用す
ることが望まれるが、この方法では先行する凝集沈殿処
理でその顕熱の大部分を失ってしまうという問題があっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、処理された排水中の残存アンモニア分を更に低
減し、また供給排水の有する顕熱を最大限に有効利用す
ることができるコークス工場排水の処理方法を提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、コ
ークス工場排水を先ずアンモニア除去処理し、次いでこ
の処理液を第一鉄塩添加により凝集沈殿処理したのち活
性汚泥処理することを特徴とするコークス工場排水の処
理方法である。本発明において、凝集沈殿処理に荷電剤
を添加することがよく、またアンモニア除去処理をガス
循環法により行うことがよい。
【0009】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明においては、コークス工場排水(単に排水というこ
とがある)を、凝集沈殿処理や活性汚泥処理に先行し
て、アンモニア除去処理を行う。タールデカンターから
排出された直後のコークス工場排水は、約70℃の熱水
であって、顕熱の有効利用の観点から直ちにアンモニア
除去処理することが好ましい。なお、必要に応じて、コ
ークス工場排水を先ずコークスフィルター(30〜10
0mm程度の塊コークスを充填した層)を通過させ、ター
ル分をコークスに吸着、凝集させてもよい。
【0010】このアンモニア除去処理は、従来公知のア
ンモニア除去技術、例えばスチーム蒸留法、アルカリ添
加スチーム蒸留法、ガス循環法などを採用することがで
きるが、スチーム消費量の少ないガス循環法が好まし
い。
【0011】スチーム蒸留法は、コークス工場排水にス
チームを加えて蒸留し、アンモニア水として回収する方
法であり、炭酸アンモニウム等のフリーアンモニアは除
去率が95%以上と高いが、チオ硫酸アンモニウム等の
固定アンモニア塩は除去しにくく、またスチーム消費量
が大きい。また、アルカリ添加スチーム蒸留法は、水酸
化ナトリウム等の強アルカリを添加してpHを上げてス
チーム蒸留を行う方法であり、フリーアンモニアはもち
ろん固定アンモニア塩も分解できるので、排水中の残存
アンモニアを極めて低いレベルに抑えることができる。
【0012】一方、ガス循環法は、コークス工場排水に
空気等のガスを導入してアンモニアをガス側に追い出す
アンモニア放散工程と、アンモニア含有ガスからアンモ
ニアを中和除去する中和工程からなり、中和工程からの
ガスをアンモニア放散工程に循環する方法である。アン
モニア放散工程は、コークス工場排水を55℃以上、好
ましくは70℃に保持し、これに空気等のガスを吹き込
むことにより行うことができる。この工程では、アンモ
ニアのみならずシアン化水素、硫化水素等の揮発性物質
がガス側に追い出され、排水中のこれらの成分を低下さ
せる。中和工程では、アンモニア放散工程からのガスを
硫酸等の酸性液と接触させることによりアンモニアを中
和して液側に抽出させる。この際、アンモニアの中和熱
により、ガスは加熱されて高温の水蒸気飽和ガスとな
る。この高温の水蒸気飽和ガスをアンモニア放散工程に
吹き込むガスとして循環する。アンモニア除去処理にガ
ス循環法を採用すると、コークス工場排水が有する顕熱
を有効利用し、従来のスチーム蒸留法で必要とした多量
のスチームはほとんど必要なく、大幅な省エネルギーが
実現できる。
【0013】このようにして、最初にアンモニア除去処
理されたコークス工場排水(脱安排水ということがあ
る)は、次いで凝集沈殿処理される。この凝集沈殿処理
は、脱安排水に硫酸第一鉄等の第一鉄塩を添加し、反応
槽で攪拌混合してシアン等の固定化反応とフロック形成
を行わせ、次いでシックナー等の分離器によりフロック
を分離することにより行う。
【0014】第一鉄塩は、脱安排水中のシアンと反応し
て不溶性錯塩を形成すると共に二硫化物と反応して不溶
性硫化鉄を形成するので、シアンと硫化物の両方を除去
することができる。第一鉄塩としては、第一鉄イオンを
含むものであれば特に制限はないが、吸湿性が低くハン
ドリングが容易な硫酸第一鉄が好ましい。また、第一鉄
と第二鉄の両方を含む硫酸鉄複塩、例えば市販のポリ鉄
([Fe2(OH) n SO4 )3+n/2m )などを用いる
と、第二鉄から生じる水酸化第二鉄が脱安排水中のター
ル分を始めSS分の凝集沈殿性を改善することができ
る。反応器を出てシックナー等の分離器に導入する前
に、凝集分離性を高めるために排水に例えばアルギン酸
ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム等の高分子系凝
集剤を添加することがよい。
【0015】本発明においては、最初にアンモニア除去
処理するので、排水のpHが低下(−電位の増加)し、
凝集沈殿処理でフロックの形成が不十分となる凝集不良
が生じることがある。ここでの凝集不良は、活性汚泥処
理に不調を起こすおそれがあるので、可及的に避ける必
要がある。本発明は、凝集沈殿処理において、前記の第
一鉄塩と共に荷電剤を添加することによって、この凝集
不良を防止するものである。荷電剤としては、排水の+
電位を増加させるものであれば特に制限はないが、例え
ば水溶性アニリン樹脂、ポリチオ尿素、ポリエチレンイ
ミン、第四級アンモニウム塩などを適宜用いることがで
きる。通常、荷電剤の添加量は5〜100ppm 程度、好
ましくは10〜40ppm 程度でよい。
【0016】最初にアンモニア除去処理され、次いで凝
集沈殿処理されたコークス工場排水は、アンモニア、シ
アン、硫化物、タール分その他SS分の大部分が除去さ
れ、最終の活性汚泥処理に送られ、排水中に残存するフ
ェノール類、有機塩基類、軽油分、タール分などが生物
分解により除去される。
【0017】次に、本発明を図面に基づいてさらに具体
的に説明する。図1は、本発明のコークス工場排水の処
理方法の一例を示すフローシートである。図1におい
て、1はポンプ、2はアンモニア放散塔、3は吸収塔、
4は反応槽、5はシックナー、6は活性汚泥処槽、7は
ブロワー、8はラインミキサーを示す。
【0018】タールデカンター(図示せず)からのコー
クス工場排水は、ポンプ1により昇圧され、アンモニア
放散塔2の塔頂から噴霧され、塔底から吹き込まれる水
蒸気飽和ガスと向流接触し、排水中のアンモニア、シア
ン化水素、硫化水素等の揮発性物質が水蒸気飽和ガスに
追い出される。
【0019】揮発性物質を含有する水蒸気飽和ガスは、
アンモニア放散塔2の塔頂から抜き出され、吸収塔3に
送られる。吸収塔3の塔底から吹き込まれた水蒸気飽和
ガスは、塔頂から噴霧される硫酸等の酸性水溶液と向流
接触し、アンモニアが硫酸アンモニウム等の塩として吸
収除去される。吸収塔3の塔頂から抜き出され、中和熱
により昇温された水蒸気飽和ガスは、ブロワー7により
アンモニア放散塔2へ循環される。なお、アンモニア放
散塔2の前にアルカリ吸収塔を設け、これを通過させる
ことにより水蒸気飽和ガス中の硫化水素、シアン化水素
等の酸性物質を吸収除去することが好ましい。
【0020】このような水蒸気飽和ガス循環により、高
温のコークス炉ガスの有する顕熱が有効利用されると共
に、吸収塔3での中和熱も有効利用されるので、アンモ
ニア放散塔2に装入される排水を予熱しなくてもよい。
もし、排水の温度が低く熱量が不足する場合は、熱交換
器などで予熱すればよい。
【0021】アンモニア等の揮発性物質が除去された排
水は、ラインミキサー8によりポリ鉄等の第一鉄塩及び
荷電剤が添加混合されたのち反応槽4に送られ、排水中
のシアン、硫化物などが不溶性化合物となり、タール
分、その他SS分と共に凝集してフロックを形成する。
次いで、フロック含有排水は、必要に応じて高分子系凝
集剤を添加されたのちシックナー5に送られ、フロック
が分離される。
【0022】シックナー5からの排水は、活性汚泥槽6
に送られて生物処理を受けたのち放流されたり、工場内
雑用水として循環使用される。
【0023】
【実施例】実施例1 図1に示す排水処理装置を用いて、コークス工場排水
(約70℃)を最初にアンモニア除去処理したのち凝集
沈殿処理し、最後に活性汚泥処理した。アンモニア除去
処理の空気循環量は3600Nm3/hrとした。凝集沈殿処
理には第一鉄塩として日鉄鉱業製ポリ鉄1000ppm 、
荷電剤として水溶性アニリン樹脂10ppm、高分子凝集
剤としてアルギン酸ナトリウム2ppm を用いた。この排
水処理を2カ月間連続操業したが、アンモニア処理設
備、凝集沈殿処理設備、活性汚泥処理設備のいずれも順
調に推移し、凝集不良や活性汚泥の不調は認められなか
った。表1に供給排水と最終排水の性状を示す。
【0024】比較例1 図1に示す排水処理装置において、排水処理ラインを変
更することにより、最初に凝集沈殿処理したのちアンモ
ニア除去処理し、最後に活性汚泥処理した。表1に供給
排水と最終排水の性状を示す。
【0025】
【表1】
【0026】表1から明らかなように、実施例1は比較
例1に比べて、NH4+除去率及びCN- 除去率を高める
ことができた。また、比較例1と同レベルのアンモニア
除去率でよい場合は、アンモニア除去処理の循環ガス量
を減らすことが可能となり、循環ガスブロワーの消費電
力を節減することができる。
【0027】
【発明の効果】本発明のコークス工場排水の処理方法に
よれば、従来方法に比較して特にアンモニア除去率を高
くすることができ、またアンモニア除去処理において排
水の顕熱を有効利用できるので、排水処理コストを著し
く低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコークス工場排水の処理方法の一例を
示すフローシートである。
【符号の説明】
1 ポンプ 2 アンモニア放散塔 3 吸収塔 4 反応槽 5 シックナー 6 活性汚泥処槽 7 ブロワー 8 ラインミキサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/52 C02F 1/52 K 3/12 ZAB 3/12 ZABN (72)発明者 中村 洋一 千葉県君津市君津1番地 新日鐵化学株式 会社君津製造所内 Fターム(参考) 4D028 AB05 BA00 4D062 BA19 BA24 BB05 BB12 CA20 DA15 DB33 EA32 FA01 FA02 FA25 FA26

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コークス工場排水を先ずアンモニア除去
    処理し、次いでこの処理液を第一鉄塩添加により凝集沈
    殿処理したのち活性汚泥処理することを特徴とするコー
    クス工場排水の処理方法。
  2. 【請求項2】 凝集沈殿処理において、荷電剤を添加す
    る請求項1記載のコークス工場排水の処理方法。
  3. 【請求項3】 アンモニア除去処理が、循環ガスによる
    アンモニア放散工程、酸によるアンモニア吸収工程及び
    アンモニア除去ガスのアンモニア放散工程への循環より
    なるガス循環法により行われる請求項1又は2記載のコ
    ークス工場排水の処理方法。
JP10255330A 1998-09-09 1998-09-09 コークス工場排水の処理方法 Withdrawn JP2000084589A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100510831B1 (ko) * 2001-12-22 2005-08-30 주식회사 포스코 농안수의 처리방법 및 처리된 농안수를 이용한 코크오븐가스 정제방법
JP2008142683A (ja) * 2006-12-13 2008-06-26 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 水処理方法
WO2013147128A1 (ja) * 2012-03-30 2013-10-03 栗田工業株式会社 シアン含有排水の処理方法
JP2014079686A (ja) * 2012-10-16 2014-05-08 Jfe Chemical Corp 安水処理システム

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Effective date: 20060110